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今天小編來給大家解讀一篇關于 m6A結合免疫浸潤 的文章，來自南京醫(yī)科大學第一附屬醫(yī)院乳腺外科張小強教授團隊于2021年7月份發(fā)表自Frontiers in Cell and Developmental Biology (IF: 6.684)，該文章構建了一個 m6A 相關的 lncRNA 預后特征，并評估了腫瘤免疫微環(huán)境在 BRCA 患者中的參與。該特征可能為 BRCA 患者的準確預后和改善免疫治療提供潛在目標。
Comprehensive Analysis of the Immune-Oncology Targets and Immune Infiltrates of
N6-Methyladenosine-Related Long Noncoding RNA Regulators in Breast Cancer
乳腺癌中 m6A 相關LncRNA 調節(jié)因子的免疫腫瘤學靶點和免疫浸潤的綜合分析
研究背景
乳腺癌（BRCA）已成為人類癌癥發(fā)病率最高的癌癥，近年來，盡管乳腺癌的診斷和聯(lián)合治療方面取得了長足進步，然而BRCA 的異質性顯著以及傳統(tǒng)的診斷方法，并不能滿足先進的診斷和治療，當前迫切需要確定敏感的生物標志物以準確預測 BRCA 患者的預后并幫助改善個性化治療管理。
m6A RNA修飾的研究已成為當今生命科學領域最前沿最熱門的研究方向之一，近年來有確鑿的證據表明m6A的異常調節(jié)與各種人類癌癥的腫瘤增殖、遷移和侵襲有關。長非編碼RNA（lncRNAs）的發(fā)現(xiàn)和表征揭示了其調控作用的多樣性，在整個轉移級聯(lián)反應中也具有關鍵作用，并且多項研究lncRNA 中普遍存在m 6 A 調節(jié)功能和腫瘤發(fā)生的潛在調控機制，以及l(fā)ncRNA 與 BRCA 特定亞型的進展之間存在關聯(lián)，但很少有人致力于研究 m6A的作用BRCA 中 lncRNA 失調的調節(jié)劑，因此作者選擇在 m6A 相關 lncRNA 的研究中重點關注 BRCA 生存結果中的潛在生物標志物。
結果
一、乳腺癌患者中 m6A 相關Lnc RNA 的鑒定
為了識別敏感的預后生物標志物并探索 BRCA 腫瘤微環(huán)境中的作用，研究人員通過一系列生物信息學分析評估了 TCGA 數據集中的數據。首先通過Pearson相關分析，研究人員從TCGA數據集和RNA-seq數據中鑒定了1509個與21 m6A相關基因相關的lncRNAs，其次從 TCGA 獲得的 1089 個病例被隨機分為訓練集和測試集。
采用單因素和多因素Cox回歸分析，1509個m6A相關的lncRNAs中有12個與BRCA患者的總生存率（OS）相關。其中，OTUD6B-AS1、LINC02296和AC022150被定義為風險比（HR）值>1的危險因素，而其余9個lncRNA，TGFB2-AS1、LINC01725、AP002478、AL352979、AL033543、ZNF159 AC092653 和 AP005131 被定義為 HR 值 <1 的保護因素。
二、癌癥基因組圖譜隊列中m6A-LPS 的構建和驗證
研究人員構建了一由12個m6A 相關 lncRNA組成的 m6A-LPS。根據12個lncRNA的不同表達，計算風險評分。熱圖結果表明，保護性 lncRNA的表達隨著風險評分的降低而上調，相反的危險性lncRNA的表達隨著風險評分的增加而上調。在訓練集和測試集中，采用單變量和多變量 Cox 回歸分析計算得到風險評分，并根據中位風險評分將患者分別分為高風險組和低風險組。結果顯示，低風險組比高風險組具有更好的 OS。此外，訓練集中基于m6A-LPS的風險評分的AUC為0.772，而測試集中AUC為0.698，進一步證明了基于12個風險特征的風險評分預測BRCA患者預后的能力。
三、m6A-LPS 與不同免疫細胞浸潤和免疫腫瘤學目標的關聯(lián)
研究人員探討了m6A-LPS 與 BRCA 的腫瘤免疫微環(huán)境 (TIME)的相互作用，以解釋高危組和低危組之間存活率的區(qū)別。研究人員觀察到低風險組的 12 種免疫細胞浸潤水平較高，包括活化 B 細胞、效應記憶 CD4 T 細胞、效應記憶 CD8 T 細胞、記憶 B 細胞、1 型 T 輔助細胞、2 型 T 輔助細胞、嗜酸性粒細胞、肥大細胞、自然殺傷細胞、自然殺傷T細胞和漿細胞樣樹突細胞。相反，高風險組的 CD56dim 自然殺傷細胞和中性粒細胞水平高于低風險組。與高危組相比，低危組患者的 CTLA4、CD274、PDCD1 和 CD19 表達更高。因此觀察到四個免疫檢查點的不同表達，它們可能是促進BRCA免疫治療的潛在靶點。
由此得出兩個風險亞組之間的顯著生存差異可能與免疫腫瘤學靶點的不同表達和免疫細胞浸潤有關。
四、與單核苷酸多態(tài)性、腫瘤突變負荷、基因集富集分析和化療相關的風險評分
SNP 在人類基因組中很常見，許多研究人員將 SNP 視為各種腫瘤類型的潛在標志物，尤其是 BRCA。由于對癌癥風險的影響，SNP 的分析可能有助于確定 BRCA 治療的預后生物標志物。因此研究人員進一步分析單核苷酸多態(tài)性（SNP）的條件中的風險模型。研究人員估計了 SNP 對不同組患者 OS 的潛在影響。研究結果表明，高危組和低危組之間總體基因突變量的差異是顯著的。
接著，基因集富集分析（GSEA）表明，包括 Wnt/β-catenin 信號和 JAK-STAT 信號通路在內的腫瘤功能模式在高危組中富集。此外，環(huán)核苷酸磷酸二酯酶活性被鑒定為與 m 6 A-LPS最相關的分子功能。UV 響應 DN 和 Wnt/β-catenin 信號通路與特征更相關。考慮到這一點，12 m6A相關的lincRNA和這些通路參與了兩組之間BRCA TIME的差異。
此外，通過對亞組（接受化療的患者）的分析，得出化療對高危組和低危組患者的生存結果均有益。此外，ZNF197-AS1的表達與奈拉濱、ZM-336372、環(huán)磷酰胺和地塞米松Decadron的IC 50呈正相關。
五、m6A-LPS的分層分析及獨立預后價值 & 列線圖的構建
利用12 個 m6A 相關 lncRNA 在 TCGA 數據集中構建了 BRCA 患者的預后特征。結果表明：
1、熱圖顯示臨床病理特征（包括年齡、性別、分期、T 分期、M 分期、N 分期和 PAM50 內在亞型）與風險評分相關。
2、Kaplan-Meier 曲線顯示具有以下特征的患者（年齡≤65 歲、女性、I-II 期、T1-2、M0、N0、N1-3、Basal、Her2 和 LumA 亞型）均具有更好的 OS，且低風險評分。
3、單變量 Cox 回歸分析表明，基于 m6A 相關 lncRNA的風險評分與 OS 顯著相關。此外，多變量 Cox 回歸分析表明 m6A-LPS 能夠獨立預測 BRCA 的預后。單變量和多變量 Cox 回歸分析證明風險評分是 BRCA 患者的獨立預后因素。
4、ROC 曲線表明，m6A-LPS為0.776，高于性別（AUC = 0.522）、分期（AUC = 0.745）、T期（AUC = 0.726）、M期（AUC = 0.560）、N期（AUC = 0.661）的AUC值) 和 PAM50 (AUC = 0.615)。為了進一步調查，可以從預后特征中得出風險評分。與臨床病理特征相比，風險評分在預測預后方面表現(xiàn)出更高的準確性。
5、將m6A-LPS與其他臨床特征相結合，建立了列線圖模型作為預測BRCA患者OS的適用定量工具。
六、RNA 測序數據中m6A-LPS 的外部驗證以及與包括蛋白質編碼基因在內的特征的比較
為了驗證BRCA 中m6A-LPS的預后價值，研究人員設計了一個外部驗證隊列，由RNA-seq 數據中的 196 個病例組成。其風險特征的 AUC 值為0.744，其中低風險組患者的 OS 優(yōu)于高風險組患者。外部驗證集中患者的風險評分和生存時間分布及12個 lncRNA 與風險評分的關聯(lián)均與TCGA數據分析一致，進一步證實了風險評分是 BRCA 患者的獨立預后因素。
此外，研究人員將蛋白質編碼基因添加到signature中，Kaplan-Meier 曲線顯示，包括蛋白質編碼基因在內的風險特征的 AUC 值為0.677 ，低于 m6A 相關的 lncRNA 特征（AUC = 0.749）。考慮到這一點，研究人員構建了與m6A 相關的 lncRNA 標簽來預測 BRCA 患者的預后。
討論
這篇研究將lncRNA、免疫與腫瘤預后聯(lián)系起來，具有一定的創(chuàng)新性，文章所用的方法簡單易復現(xiàn)，且分析思路清晰，好寫又好發(fā)，看了這篇文，對于想要研究腫瘤lncRNA的生物信息學的人，你還不行動起來嘛！！！
